KR101216587B1 - 신틸레이터 패널 및 상기 패널을 포함하는 방사선 이미지 센서 - Google Patents
신틸레이터 패널 및 상기 패널을 포함하는 방사선 이미지 센서 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에 따른 신틸레이터 패널은 복수의 주상 결정으로 이루어지며 방사선을 소정 파장 범위의 광으로 변환하는 신틸레이터(scintillator) 층, 상기 신틸레이터 층 위에 형성되는 제1 보호층과, 상기 제1 보호층위에 형성되고 열경화성 수지로 이루어진 제1 하드코팅(hard coating) 층을 포함한다.
Description
본 발명은 신틸레이터 패널 및 상기 패널을 포함하는 이미지 센서에 관한 것이다.
종래의 엑스레이(X-ray) 촬영의 경우, 필름과 스크린을 이용한 방식을 사용하였는데, 촬영된 필름을 보관하기 위하여 공간과 인력이 필요한 문제점이 있었다. 이를 해결하기 위하여 촬영된 필름을 스캐너로 스캔하여 디지털화하는 작업이 추진되었으나, 이 역시 필름을 사용할 수밖에 없어 이중으로 경비가 지출되는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점이 있었기 때문에, 필름을 사용하지 않고 검출기를 통해 방사선을 전기적 신호로 변환하여 컴퓨터로 전송할 수 있는 디지털 방사선 영상장치가 등장하게 되었다.
디지털 방사선 영상장치는 변환방식에 따라 직접변환방식과 간접변환방식으로 나누어진다. 직접변환방식은 조사된 엑스레이(X-ray)를 전기적 신호로 직접 변환하여 영상신호로 검출하는 방식이다. 한편, 간접변환방식은 엑스레이(X-ray)를 가시광선으로 변환한 후, 이 가시광선을 포토다이오드, CMOS나 CCD 센서 등의 이미지 센서를 이용하여 전기적 신호로 변환하여 화상을 구현하는 방식이다. 직접변환방식은 고전압을 인가하여야만 방사선 이미지 검출이 가능하기 때문에 간접변환방식이 많이 사용되고 있다.
간접변환방식을 이용한 검출기로 엑스레이 디텍터(X-ray detector)를 들 수 있다. 상기 엑스레이 디텍터는 대상체를 통과한 엑스레이를 이용하여 화상을 형성하기 위한 방사선 이미지 센서를 포함한다. 상기 방사선 이미지 센서가 화상을 형성하는 방법은 다음과 같다. 입력 면에 설치된 신틸레이터(scintillator)에 의해 대상체를 통과한 엑스레이가 빛으로 변환된다. 변환된 빛은 다시 광전자로 변환되어 내부의 전자총에 의해 증폭되고, 상기 증폭된 광전자는 출력부의 형광 물질에 충돌하여 가시광선으로 변환된다. 변환된 가시광선은 포토다이오드 등의 수광 소자를 통해 전기적 신호로 변환되고, 상기 변환된 신호를 이용하여 화상이 구현된다.
엑스레이 디텍터에 사용되는 방사선 이미지 센서를 제조하는 방법으로는 크게 간접 증착 방식과 직접 증착 방식이 있다. 간접 증착 방식은 방사선을 투과시키고 가시광선을 반사하는 알루미늄 기판상에 신틸레이터 층, 패릴렌(Parylene)으로 이루어진 보호층을 차례로 적층하여 신틸레이터 패널을 독립된 공정에서 제작하고, 글래스(glass) 기판상의 중앙부 표면에 배열된 다수의 수광 소자 및 상기 글래스 기판상의 가장자리 표면에 배치되고 수광 소자와 전기적으로 접속된 다수의 전극 패드를 구비하는 촬상 소자에 상기 신틸레이터 패널을 광학접착제를 이용하여 일체화시키는 방식이다.
한편, 직접 증착 방식은 글래스 기판상의 중앙부 표면에 배열된 다수의 수광 소자 및 기판상의 가장자리 표면에 배치되고 수광 소자와 전기적으로 접속된 다수의 전극 패드를 구비하는 촬상 소자의 표면에 신틸레이터를 직접 증착시켜 신틸레이터 층을 형성시키고, 신틸레이터 층을 포함한 촬상 소자 전체 표면에 패릴렌으로 이루어진 보호층을 적층하고 상기 보호층 위에 알루미늄 막으로 반사층을 형성하여 이미지 센서를 제조하는 방식이다.
패릴렌은 코팅하고자 하는 표면의 요철을 따라 코팅되는 특성을 갖는다. 도 1은 신틸레이터 층 위에 보호층만이 형성된 경우의 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이, 촬상 소자(10)위에 신틸레이터 층(20)이 형성되고 상기 신틸레이터 층(20) 위에 패릴렌으로 이루어진 보호층(30)이 형성된다. 신틸레이터 층(20)은 복수의 기둥 형상 구조로 되어 있다. 신틸레이터 층(20)을 형성하는 기둥은 증착 공정에 의해 불규칙적으로 성장하므로 신틸레이터 층(20)의 표면에 요철이 존재한다.
상기 보호층(30)은 상기 신틸레이터 층(20)의 요철을 따라 형성되기 때문에, 상기 보호층(30)의 표면에도 요철이 존재하게 된다.
상기 보호층(30) 위에 접착제 등을 도포하며 반사층 또는 기판 등을 접착시키는 경우에 요철로 인하여 보호층(30)의 접착 면적이 줄어들기 때문에 기판 또는 반사층이 상기 보호층(30)에 잘 접합되지 않는 문제점이 있다.
도 2는 신틸레이터 패널의 보호층 위에 직접 기판 등이 형성된 경우의 신틸레이터 패널 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다. 상기 도 2에 도시된 바와 같이, 보호층(30) 위에 기판(4) 등을 접착제 등을 이용하여 직접 부착하는 경우에, 상기 요철로 인하여 접합면에 공극(air gap)(5)이 형성되는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위하여 보호층을 얇게 여러 번 코팅하는 것을 고려할 수 있지만, 보호층은 화학적 증착 방식(Chemical Vapor Deposition: CVD)에 의해 형성되기 때문에 보호층을 얇게 여러 번 형성하면, 보호층을 형성하기 위한 공정 시간이 오래 소요되어 생산성이 나빠지는 문제점이 있다.
상기 도 1과 도 2 및 이에 관한 상기 내용은 직접 증착 방식을 전제로 하고 있지만, 상기 도 1과 도 2에서 촬상 소자(10) 대신에 알루미늄기판을 사용하여 독립적으로 신틸레이터 패널을 제작하고 이를 촬상 소자에 접합시키는 간접 증착 방식을 적용하는 경우에도 상기에서 설명한 문제점이 동일하게 발생한다.
신틸레이터 층(20)의 재료인 CsI는 흡습성 재료이고, 공기 중의 수증기(습기)를 흡수하여 용해한다. 신틸레이터 층(20)이 습기를 흡수하여 손상되면 방사선 이미지 센서의 해상도가 나빠지기 때문에, 신틸레이터 층(20)을 습기로부터 보호하는 것이 중요하다. 상기 보호층(30)은 습기로부터 상기 신틸레이터 층(20)을 보호하는 역할을 수행하는 데, 상기 보호층(30)의 방습 효과를 보다 향상시킬 수 있는 신틸레이터 패널의 구조가 요구된다.
또한, 상기 보호층(30)이 외부 충격 등에 의해 손상되는 경우에, 상기 보호층(30)은 신틸레이터 층(30)을 습기로부터 원활하게 보호할 수 없으므로, 상기 보호층(30)을 내구성을 향상시킬 수 있는 신틸레이터 패널의 구조가 요구된다.
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 신틸레이터 표면의 평탄도를 증가시킬 수 있고, 방습 효과를 향상시킬수 있으며, 내구성을 증진시킬 수 있는 신틸레이터 패널과 상기 신틸레이터 패널을 포함하는 방사선 이미지 센서를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 신틸레이터 패널은 복수의 주상 결정으로 이루어지며 방사선을 소정 파장 범위의 광으로 변환하는 신틸레이터(scintillator) 층, 상기 신틸레이터 층 위에 형성되는 제1 방습층 및 상기 제1 방습층위에 형성되고 열경화성 수지로 이루어진 제1 하드코팅(hard coating) 층을 포함한다.
상기 제1 방습층은 패릴렌(Parylene)으로 이루어질 수 있다.
상기 신틸레이터 패널은 상기 제1 하드코팅 층 위에 형성된 제2 방습층을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 방습층은 패릴렌(Parylene)으로 이루어질 수 있다.
상기 신틸레이터 패널은 기판 및 상기 기판 위에 형성된 반사층을 더 포함하며, 상기 신틸레이터 층은 상기 반사층 위에 형성될 수 있다.
상기 신틸레이터 패널은 상기 반사층과 상기 신틸레이터 층 사이에 형성된 제2 보호층을 더 포함할 수 있다.
상기 열경화성 수지는 아크릴(acrylic) 수지, 에폭시(epoxy) 수지, 폴리에스터(polyester) 수지, 멜라민(melamine) 수지, 우레아(urea) 수지 및 우레탄(urethane) 수지 중 하나일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 양상에 따른 신틸레이터 패널은 복수의 주상 패널은 결정으로 이루어지며 방사선을 소정 파장 범위의 광으로 변환하는 신틸레이터(scintillator) 층, 상기 신틸레이터 층 위에 형성되는 제1 방습층과 및 상기 제1 방습층 위에 형성되고 UV 경화성 수지로 이루어진 제1 하드코팅(hard coating) 층을 포함한다.
상기 제1 방습층은 패릴렌(Parylene)으로 이루어질 수 있다.
상기 신틸레이터 패널은 상기 제1 하드코팅 층 위에 형성된 제2 방습층을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 방습층은 패릴렌(Parylene)으로 이루어질 수 있다.
상기 신틸레이터 패널은 기판 및 상기 기판 위에 형성된 반사층을 더 포함하며, 상기 신틸레이터 층은 상기 반사층 위에 형성될 수 있다.
상기 신틸레이터 패널은 상기 반사층과 상기 신틸레이터 층 사이에 형성된 제2 보호층을 더 포함할 수 있다.
상기 UV 경화성 수지는 에틸렌성 불포화기를 포함하는 에틸렌성 불포화 우레탄 아크릴레이트 수지, 에틸렌성 불포화 폴리에스터 아크릴레이트 수지, 에틸렌성 불포화 에폭시 아크릴레이트 중 하나일 수 있다.
상기 제1 하드코팅 층은 습식 코팅(wet coating) 방법에 의해 형성될 수 있다.
상기 제1 하드코팅 층은 상기 소정 파장 범위의 광을 반사시키기 위한 입자를 포함하며, 상기 입자는 TiO2 , LiF, MgF2, SiO2, Al2O3, MgO, SiN, CaF2, NaCl, KBr, KCl, AgCl, SiNO3, Au, SiO, AlO, B4C, BNO3 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
상기 신틸레이터 패널은 상기 제1 하드코팅 층 위에 열경화성 수지로 이루어진 제2 하드코팅 층을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 하드코팅 층을 이루는 열경화성 수지는 아크릴 수지, 에폭시(epoxy) 수지, 폴리에스터(polyester) 수지, 멜라민(melamine) 수지, 우레아(urea) 수지 및 우레탄(urethane) 수지 중 하나일 수 있다.
상기 신틸레이터 패널은 상기 제1 하드코팅 층 위에 UV 경화성 수지로 이루어진 제2 하드코팅 층을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 하드코팅 층을 이루는 UV 경화성 수지는 에틸렌성 불포화기를 포함하는 에틸렌성 불포화 우레탄 아크릴레이트 수지, 에텔린성 불포화 폴리에스터 아크릴레이트 수지 및 에틸렌성 불포화 에폭시 아크릴레이트 수지 중 하나일 수 있다.
상기 신틸레이터 패널은, 상기 제1 하드코팅 층 위에 형성되고 상기 소정 파장 범위의 광을 반사시키기 위한 반사층을 더 포함할 수 있다.
상기 반사층은 Al, Ag, Cr, Cu, Ni, Ti, Mg, Ph, Pt 및 Au 중 적어도 하나를 포함하는 재료로 이루어질 수 있다.
평탄도가 (1-(코팅 후의 표면의 최고 높이와 최저 높이의 차)/(코팅 전의 표면의 최고 높이와 최저 높이의 차)x 100으로 정의될 때, 상기 제1 하드코팅 층의 평탄도는 상기 제1 방습층의 평탄도보다 클 수 있다.
상기 제1 하드코팅 층의 평탄도는 70이상일 수 있다.
방사선 이미지 센서는 상기 신틸레이터 패널과 상기 소정 파장 범위의 광에 의한 화상을 촬상하기 위한 촬상 소자를 포함하고, 상기 신틸레이터 패널은 상기 촬상 소자 위에 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 신틸레이터 패널에 의할 때, 하드코팅 층은 보호층보다 큰 평탄도를 갖기 때문에 상기 하드코팅 층 위에 기판 또는 반사층 등을 접착제 등을 이용하여 형성하는 경우에, 접착 성능의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 상기 하드코팅 층은 경도가 매우 높기 때문에, 외부 충격으로부터 보호층이 마모되는 것을 방지하여 내구성을 높여주며, 습기에 대한 견고한 장벽을 형성하여 보호층의 방습 효과를 더욱 향상시킨다. 또한, 하드코팅 층은 습식 방식으로 형성되기 때문에 공정 시간이 오래 소요되지 않아 신틸레이터 패널의 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 신틸레이터 층 위에 보호층만이 형성된 경우의 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
도 2는 신틸레이터 패널의 보호층 위에 직접 기판 등이 형성된 경우의 신틸레이터 패널 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제7 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제8 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제9 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제10 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
도 2는 신틸레이터 패널의 보호층 위에 직접 기판 등이 형성된 경우의 신틸레이터 패널 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제7 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제8 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제9 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제10 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
본 발명은 신틸레이터 패널에 관한 것으로서, 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조에 대해 설명하기로 한다.
제1
실시예
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다. 상기 도 3에 도시된 바와 같이, 신틸레이터 패널(100)은 촬상 소자(10), 촬상 소자(10) 표면에 형성된 신틸레이터 층(20), 상기 신틸레이터 층(20)을 포함하는 촬상 소자 (10) 위에 형성된 보호층(30) 및 상기 보호층(30) 위에 형성된 하드코팅 층(40)을 포함한다. 상기 보호층(30)은 신틸레이터 층(20)을 외부로부터 보호하는 역할을 하며, 특히 신틸레이터 층(20)에 습기가 침투하는 것을 방지하는 방습층으로서의 기능을 수행한다.
촬상 소자(10)는 기판, 기판 표면에 배열된 수광 소자로 구성된 수광부, 기판 표면의 가장자리에 배치된 전극 패드로 구성된 전극부를 포함한다. 보다 구체적으로, 수광부는 Si 기판, 또는 글래스 기판상에 1차원 또는 2차원상으로 배열되어 형성된 광전 변환을 수행하는 복수의 수광 소자로 구성된다. 신틸레이터 층(20)으로 입사한 방사선이 신틸레이터 층(20)에 의해 광으로 변환되면, 상기 수광 소자는 상기 변환된 광을 검출하고 이를 전기적 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 상기 수광 소자로는 비정질 실리콘제의 포토다이오드(Photo Diode: PD), 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT), CCD(Charged Coupled Device), CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 센서, FOP(Fiber Optical Plate)등이 사용될 수 있다.
전극부는 수광부 외측의 기판 표면 가장 자리에 형성된 복수의 전극 패드로 구성되는데, 전극 패드는 수광 소자에 의해 발생되는 전기적 신호를 읽고 이를 영상분석 장치 등에 전달하는 기능을 하며, 도 2에는 도시되지 않았으나, 와이어 등의 배선 등에 의해 수광 소자와 전기적으로 연결되어 있다.
촬상 소자(10)의 수광부 위에는 입사한 방사선을 수광 소자가 검출 가능한 파장 대역을 포함하는 광으로 변환하는 기둥 형상 구조의 신틸레이터 층(20)이 형성되어 있다. 본 명세서에서 광이란, 가시광선에 한정되는 것이 아니라, 자외선, 적외선 혹은 소정의 방사선 등의 전자파를 포함하는 개념이다. 신틸레이터 층(20)은 수광 소자의 형성 면 전체와 그 주변까지 덮도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.
신틸레이터 층(20)을 형성하기 위한 재료로는 방사선을 특정 파장 대역의 광으로 변환시킬 수 있는 것이라면 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 구체적으로 CsI, 탈륨(Tl)이 도프(dope)된 CsI, 나트륨(Na)이 도프된 CsI, 탈륨(Tl)이 도프된 NaI 등이 있다. 이중 가시광선을 발광하고, 발광 효율이 양호한 탈륨(Tl)이 도프된 CsI가 바람직하다.
신틸레이터 층(20)은 복수의 기둥 형상 구조로 되어 있다. 상기 신틸레이터 층(20)을 형성하는 기둥은 증착 공정에 의해 불규칙적으로 성장하므로 신틸레이터 층(20)의 표면에 요철이 존재한다.
또한, 신틸레이터 층(20)의 두께는 약 20~2000㎛ 정도이다.
전형적인 신틸레이터 층(20)의 재료인 CsI는 흡습성 재료이고, 공기 중의 수증기(습기)를 흡수하여 용해한다. 신틸레이터 층(20)이 습기를 흡수하여 손상되면 방사선 이미지 센서의 해상도가 열화하기 때문에, 신틸레이터를 습기로부터 보호하는 구조가 요구된다. 따라서 본 발명에 따른 신틸레이터 패널(100)에서는 신틸레이터 층(20)을 밀폐하도록 보호층(30)이 형성되어 있다.
보호층(30)은 신틸레이터 층(20)의 형성 면 전체와 그 주변까지 덮도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.
보호층(30)을 형성하는 재료는 방사선(X-ray)을 투과시키고 동시에 수증기를 차단하는 것이라면 크게 제한되지 않으며, 바람직하게는 유기 수지, 보다 바람직하게는 패릴렌 베이스의 수지인 것을 특징으로 한다. 패릴렌은 화학적으로 증착된 폴리파라크실렌 고분자의 상품명으로 패릴렌 N, 패릴렌 C, 패릴렌 D, 패릴렌 AF-4 등이 있으며, 패릴렌에 의한 코팅막은 수증기 및 가스의 투과가 상당히 적고, 발수성, 내약품성이 높으며, 박막으로도 우수한 전기 절연성을 갖고, 방사선, 가시광선을 투과시키는 등 보호막에 적합한 우수한 특징을 갖고 있다.
패릴렌은 금속의 진공 증착과 마찬가지로 진공 중에서 지지체 위에 증착하는 화학적 증착(CVD)법에 의해서 코팅할 수 있다. 이것은 원료가 되는 디파라크실렌모노머를 열분해한 생성물을 톨루엔, 벤젠 등의 유기용매 속에서 급냉하여 다이머라고 불리는 디파라크실렌을 얻는 공정과, 상기 다이머를 열분해하여, 안정한 래디컬파라크실렌 가스를 생성시키는 공정과, 발생한 가스를 소재 위에 흡착, 중합시켜 분자량이 약 5x105인 폴리파라크실렌막을 중합 형성시키는 공정으로 이루어진다.
상기 신틸레이터 층(20)은 복수의 기둥 형상 구조로 되어 있으며, 상기 신틸레이터 층(20)을 형성하는 기둥은 증착 공정에 의해 불규칙적으로 성장하기 때문에 신틸레이터 층(20)의 표면에는 상기 도 2에 도시된 바와 같이, 요철이 존재한다.
신틸레이터 층(20) 위에 보호층(30)을 형성하는 경우에, 보호층(30)은 신틸레이터 층(20)의 표면의 요철을 따라 형성되기 때문에, 상기 도 2에 도시된 바와 같이 보호층(30)의 표면에도 요철이 존재한다.
상기 보호층(30)의 표면에 기판 또는 반사층 등을 접착제 등을 이용하여 접합하는 경우에, 상기 보호층(30) 표면의 요철로 인하여 보호층(30) 표면의 접착 면적이 줄어들고 상기 요철로 인하여 기판 또는 반사층이 상기 보호층(30)에 잘 접합되지 않는 문제점이 있다. 또한, 상기 요철로 인하여 접합면에 공극이 형성되는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 상기 보호층(30)위에 하드코팅 층(40)을 형성할 것을 제안한다.
상기 하드코팅 층(40)은 열경화성 수지를 이용하여 형성할 수 있다. 상세하게는 열경화성 수지와 경화제, 경화촉진제, 용제 및 첨가제 등을 배합하여 조성물(composite)을 만들고, 이를 습식 코팅 방식을 이용하여 보호층(30)상에 도포하여 하드코팅 층(40)을 형성할 수 있다. 경화제, 경화촉진제, 용제 및 첨가제는 수지의 종류에 따라 적절하게 선택될 수 있다.
상기 용제로 저비점 용제와 고비점 용제를 사용할 수 있다. 저비점 용제로는 예를 들어, 메틸에틸케톤과 에틸아세테이트 등을 단독 또는 조합해서 사용할 수 있으며, 고비점 용제로는 예를 들어, 부틸아세테이트, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 및 부틸셀로솔브 등을 단독 또는 조합해서 사용할 수 있다. 용제는 상기에서 예로 든 용제로 제한되는 것은 아니며, 본 발명에서는 화합물을 균일하게 용해시킬 수 있고 화학적으로 안전성을 부여하고, 화합물과 반응성이 없는 용제라면 특별히 제한하지 않는다.
첨가제는 기포 발생을 억제하고 막 형성 시에 우수한 외관을 부여하는 등의 역할을 수행하며, 첨가제는 실리콘 계열, 플루오르 계열, 아크릴 계열의 첨가제가 있다.
상기 열경화성 수지는 아크릴(acrylic) 수지, 에폭시(epoxy) 수지, 폴리에스터(polyester) 수지, 멜라민(melamine) 수지, 우레아(urea) 수지, 우레탄(urethane) 수지 중 하나일 수 있다.
아크릴 수지의 경우에, 예를 들어, 아크릴 수지를 100 중량부로, 경화제를 10~50 중량부로, 용제를 150 중량부로, 첨가제를 1 중량부로 하여 조성물의 형성할 수 있다.
또한, 하드코팅 층(40)은 UV 경화성 수지를 이용하여 형성할 수 있다. 상세하게는 UV 경화성 수지와 에틸렌성 불포화 관능기를 다량 함유하는 모노머(monomer), UV가 조사되면 라디칼을 생성하는 라디칼 개시제(radical initiator), 용제 및 첨가제 등을 배합하여 조성물을 만들고, 이를 습식 코팅 방식을 이용하여 보호층(30)상에 도포하여 하드코팅 층(40)을 형성할 수 있다. 용제 및 첨가제는 상기 열경화성 수지에 사용되는 용제 및 첨가제와 동일한 것을 사용할 수 있다.
상기 UV 경화성 수지는 중량평균분자량이 2x103에서 2x104을 갖는 에틸렌성 불포화 관능기를 2개 이상 함유하는 올리고머(oligomer)로서 에틸렌성 불포화기를 포함하는 에틸렌성 불포화 우레탄 아크릴레이트 수지, 에틸렌성 불포화 폴리에스터 아크릴레이트 수지, 에틸렌성 불포화 에폭시 아크릴레이트 중 하나일 수 있다.
UV 경화성 수지의 경우에, 상기 올리고머를 100 중량부로, 상기 모노머를 50 중량부로, 상기 라디칼 개시제를 5 중량부로, 용제를 150 중량부로, 첨가제를 1 중량부로 하여 조성물을 형성할 수 있다.
상기 습식 코팅 방식으로 스핀코팅(spin coating), 그라비어코팅(gravure coating), 스프레이 코팅(spray coating), 딥코팅(dip coating), 플로우코팅(flow coating), 스크린인쇄(screen printing), 롤코팅(roll coating), 바코팅(bar coating), 커튼코팅(curtain coating), 다이코팅(die coating), 및 나이프코팅(knife coating) 중 하나가 사용될 수 있다. 상기 습식 코팅 방식은 코팅하고자 하는 대상에 따라 적절하게 선택될 수 있다.
한편, 상기 열경화성 수지 및 UV 경화성 수지 이외에, 하드코팅 층(40)을 이루는 재료로 물유리(waterglass) 등이 사용될 수 있다.
하드코팅 층(40)의 표면의 평평한 정도를 나타내기 위하여 아래의 수학식 1과 같이 평탄도를 정의할 수 있다.
상기 하드코팅 층(40)의 평탄도를 계산할 때, 상기 수학식 1의 코팅 후의 표면의 최고 높이와 최저 높이의 차는 하드코팅 층(40)의 표면의 최고 높이와 최저 높이의 차에 대응하고, 코팅 전의 표면의 최고 높이와 최저 높이의 차는 상기 보호층(30)의 표면의 최고 높이와 최저 높이의 차에 대응한다.
또한, 상기 보호층(30)의 평탄도를 계산할 때, 상기 수학식 1의 코팅 후 표면의 최고 높이와 최저 높이의 차는 표면의 보호층(30) 표면의 최고 높이와 최저 높이의 차에 대응하고, 코팅 전의 표면의 최고 높이와 최저 높이의 차는 상기 신틸레이터 층(20)의 표면의 최고 높이와 최저 높이의 차에 대응한다.
상기 하드코팅 층(40)의 표면은 보호층(30)보다 큰 평탄도를 가지기 때문에 상기 하드코팅 층(40)위에 반사층 등을 접착제 등을 이용하여 접합할 때, 기판 또는 반사층 등을 상기 하드코팅 층(40)과 잘 접합시킬 수 있다. 또한, 접합 공정 후에 접합면에 공극(air gap)이 형성되지 않으므로, 불량률을 낮출 수 있고, 패널의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 하드코팅 층(40)은 경도가 매우 높기 때문에, 외부 충격으로부터 보호층(30)이 마모되는 것을 방지하여 내구성을 높여주며, 습기에 대한 견고한 장벽을 형성하여 보호막의 방습 효과를 보다 향상시킨다.
이하에서는 상기 열경화성 수지 중에서 에폭시 수지를 이용하여 하드코팅 층(40)을 형성하는 경우에, 하드코팅 층(40)의 평탄도와 방습 성능을 측정한 실험 및 실험 결과에 대해서 설명하기로 한다.
다음의 표 1은 하드코팅 층(40)을 형성하기 위한 제1실험예 내지 제5실험예의 조성물의 배합비를 나타내는 표이다.
| 에폭시 수지 | 경화제 | 경화촉진제 | 용제 | 첨가제 | ||
| 에틸아세테이트 | 부틸아세테이트 | |||||
| 제1실험예 | 100중량부 | 10중량부 | 0.1중량부 | 50중량부 | 50중량부 | 0.1중량부 |
| 제2실험예 | 100중량부 | 50중량부 | 0.1중량부 | 50중량부 | 50중량부 | 0.1중량부 |
| 제3실험예 | 100중량부 | 1중량부 | 0.1중량부 | 50중량부 | 50중량부 | 0.1중량부 |
| 제4실험예 | 100중량부 | 10중량부 | - | 50중량부 | 50중량부 | 0.1중량부 |
| 제5실험예 | 100중량부 | 10중량부 | 0.1중량부 | - | - | 0.1중량부 |
상기 표 1의 상기 제1실험예 내지 제5실험예에의 배합비로 형성된 조성물을 충분히 교반시킨 후에 PET(Polyethylene Terephthalate) 필름 상에 바코팅 방식을 이용하여 도포하고, 60℃에서 1시간 동안 건조한 후에 다시 120℃에서 2시간 동안 건조하여 경화를 진행하였다. 상기 조성물에 포함된 첨가제로 실리콘을 기본 화합물로 하는 실록산 첨가제를 사용하였다.
상기 제1실험예 내지 제5실험예의 조성물에 의해 형성된 하드코팅 층의 외관, 부착성, 내화확성 및 평탄도를 측정하여 비교하였다.
외관은 암실에서 삼파장 형광등 밑에서 하드코팅 층의 외관을 검사하여 기포의 유무와 헤이즈(haze)의 유무 등을 관찰하였다. 기포와 헤이즈가 존재하여 외관이 좋지 않은 경우에는 X로 나타내고, 기포와 헤이즈가 없이 외관이 양호한 경우에는 ○로 나타내었다.
부착성은 접착력 테스트 규격인 ASTM-D3359를 이용하였으며, 하드코팅 층이 형성된 PET 필름을 격자 모양으로 도막을 자른 후 접착테이프를 붙였다 재빨리 떼었을 때의 떨어진 정도를 측정하였다. 떨어진 정도가 0%이면 5B, 5%이면 4B, 5~15%이면 3B, 15~35%이면 2B, 35~65%이면 0B로 하여 평가하였다.
내화학성은 하드코팅 층이 형성된 PET 필름을 아세톤과 IPA(Isopropyl Alcohol)을 1:1로 배합한 용제에 30분간 침전시킨 후에 외관을 관찰하여 외관의 변화가 없이 양호하면 ○, 외관의 변화가 있으면 X로 나타내었다.
이때, 실험 결과는 다음의 표 2와 같다.
| 외관 | 부착성 | 내화학성 | 평탄도 | |
| 제1실험예 | ○ | 5B | ○ | 70% |
| 제2실험예 | ○ | 4B | ○ | 70% |
| 제3실험예 | X | 3B | ○ | 55~65% |
| 제4실험예 | ○ | 3B | ○ | 55~65% |
| 제5실험예 | X | 3B | ○ | 55%이하 |
상기 표 2에 따르면 제1실험예가 외관, 부착성, 내화학성 및 평탄도에서 가장 좋은 값을 갖고 있음을 알 수 있다. 따라서, 에폭시 수지를 이용하여 하드코팅 층(40)을 형성하는 경우에는 상기 제1실험예에 따른 배합비로 에폭시 수지의 조성물을 만드는 것이 바람직함을 알 수 있다.
한편, 하드코팅 층(40)이 방습에 어떠한 영향을 주는지 확인하기 위하여 PET 필름 상에 패릴렌으로 이루어진 보호층만을 형성한 경우와 패릴렌으로 이루어진 보호층 위에 제1실험예에 따른 하드코팅 층을 형성한 경우를 비교하기 위하여 방습 성능을 실험하였다. 그 결과는 다음의 표 3과 같다.
| WVTR | 측정 후 외관 변화 | |
| PET 필름 상에 보호층만 형성한 경우 | 3.46 | ○ |
| PET 필름 상에 보호층과 제1실험에에 따른 하드코팅 층을 순차적으로 형성한 경우 | 2.8 | ○ |
방습 정도를 측정하기 위하여, 상기 표 3에서는 투습도(Water Vapor Transmission Rate; WVTR)를 이용하였으며, 상기 WVTR 값은 낮을수록 방습 성능이 큰 것을 의미한다. WVTR의 단위는 g/m2/day이며, 이는 하루 동안 단위면적당 투과된 수분의 양을 나타낸다. WVTR 분석 장비로 MOCON사의 PERMATRAN Model 3/33을 이용하였으며, 이때 WVTR의 조건은 50℃에, 습도 100%로 하였다. 상기 표 3에 나타난 바와 같이, PET 필름 상에 보호층만을 형성한 경우보다 PET 필름 상에 보호층과 제1실험에 따른 하드코팅 층을 순차적으로 형성한 경우가 WVTR이 약 20%정도 향상되는 것을 알 수 있다. 따라서, 하드코팅 층은 평탄도의 증가와 내구성의 증가뿐만 아니라 방습 성능도 향상시키는 것을 알 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 신틸레이터 패널을 설명하기로 한다.
제2
실시예
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다. 상기 도 4에 도시된 바와 같이, 신틸레이터 패널(200)은 촬상 소자(10), 촬상 소자(10) 표면에 형성된 신틸레이터 층(20), 상기 신틸레이터 층(20)을 포함하는 촬상 소자 (10) 위에 형성된 보호층(30), 상기 보호층(30) 위에 형성된 하드코팅 층(40) 및 상기 하드코팅 층(40) 위에 형성된 반사층(50)을 포함한다.
상기 반사층(50)은 방사선을 투과시키면서 동시에 가시광선을 반사시킬 수 있는 재료로 형성될 수 있다. 반사층(50)은 주로 Al, Ag, Cr, Cu, Ni, Ti, Mg, Ph, Pt 및 Au와 같이 가시광선에 대해 소정의 반사도를 가지는 금속막이나 유전체 다층막이 적절하게 사용될 수 있고, 상기 반사층은 보호층을 향하지 않는 다른 표면에 형성된 방사선 투과재를 더 포함할 수 있다. 상기 방사선 투과재로 글래스, 염화비닐 등의 수지, 탄소성 기판 등이 있다.
상기 반사층(50)은 금속 CVD(Chemical Vapor Deposition), PVD(Physical Vapor Deposition), 스퍼터링(sputtering), 이온빔 증착(ion beam deposition) 또는 플라즈마 CVD 방법에 의해 형성될 수 있다.
상기 하드코팅 층(40)의 평탄도는 보호층(30)의 평탄도보다 크기 때문에, 상기 보호층(30) 위에 바로 반사층(50)을 형성하는 경우보다 상기 하드코팅 층(40) 위에 반사층(50)을 형성하는 경우가 더 큰 결합력을 가질 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 신틸레이터 패널을 설명하기로 한다.
제3
실시예
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다. 상기 도 5에 도시된 바와 같이, 신틸레이터 패널(300)은 촬상 소자(10), 촬상 소자(10) 표면에 형성된 신틸레이터 층(20), 상기 신틸레이터 층(20)을 포함하는 촬상 소자 (10) 위에 형성된 보호층(30), 상기 보호층(30) 위에 형성된 하드코팅 층(40), 상기 하드코팅 층(40) 위에 형성된 반사층(50) 및 상기 반사층(50) 위에 형성된 보호층(60)을 포함한다.
본 실시예에 따른 신틸레이터 패널(300)은 제1 보호층인 보호층(30)과 제2 보호층인 보호층(60)을 포함하기 때문에 방습 효과가 더욱 향상된다.
이하에서는 본 발명의 제4 실시예에 따른 신틸레이터 패널을 설명하기로 한다.
제4
실시예
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다. 상기 도 6에 도시된 바와 같이, 신틸레이터 패널(400)은 촬상 소자(10), 촬상 소자(10) 표면에 형성된 신틸레이터 층(20), 상기 신틸레이터 층(20)을 포함하는 촬상 소자 (10) 위에 형성된 보호층(30), 상기 보호층(30) 위에 형성된 하드코팅 층(40) 및 상기 하드코팅 층(40) 위에 형성된 보호층(60)을 포함한다.
본 실시예에 따른 신틸레이터 패널(400)은 제1 보호층인 보호층(30)과 제2 보호층인 보호층(60)을 포함하기 때문에 방습 효과가 더욱 향상된다.
또한, 상기 하드코팅 층(40)의 평탄도는 보호층(30)의 평탄도보다 크기 때문에, 상기 보호층(30) 위에 바로 보호층(60)을 형성하는 경우보다 상기 하드코팅 층(40) 위에 보호층(60)을 형성하는 경우가 더 큰 결합력을 가질 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제5 실시예에 따른 신틸레이터 패널을 설명하기로 한다.
제5
실시예
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다. 상기 도 7에 도시된 바와 같이, 신틸레이터 패널(500)은 촬상 소자(10), 촬상 소자(10) 표면에 형성된 신틸레이터 층(20), 상기 신틸레이터 층(20)을 포함하는 촬상 소자 (10) 위에 형성된 보호층(30), 상기 보호층(30) 위에 형성된 하드코팅 층(40), 상기 하드코팅 층(40) 위에 형성된 보호층(60) 및 상기 보호층(60) 위에 형성된 반사층(50)을 포함한다.
본 실시예에 따른 신틸레이터 패널(400)은 제1 보호층인 보호층(30)과 제2 보호층인 보호층(60)을 포함하기 때문에 방습 효과가 더욱 향상된다.
또한, 상기 하드코팅 층(40)의 평탄도는 보호층(30)의 평탄도보다 크기 때문에, 상기 보호층(30) 위에 바로 보호층(60)을 형성하는 경우보다 상기 하드코팅 층(40) 위에 보호층(60)을 형성하는 경우가 더 큰 결합력을 가질 수 있다.
또한, 상기 하드코팅 층(40)의 평탄도가 상기 보호층(30)의 평탄도보다 크기 때문에 상기 하드코팅 층(40)위에 형성된 보호층(60)은 상기 보호층(30)보다 큰 평탄도를 갖는다. 따라서, 상기 보호층(30) 위에 반사층(50)을 형성하는 경우보다 상기 보호층(60) 위에 반사층(50)을 형성하는 경우가 더 큰 결합력을 가질 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제6 실시예에 따른 신틸레이터 패널을 설명하기로 한다.
제6
실시예
도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다. 상기 도 8에 도시된 신틸레이터 패널(600)은 하드코팅 층(40)에 포함된 반사용 비드(70)를 제외하고는 상기 제1 실시예의 신틸레이터 패널(100)과 동일한 구조를 갖는다. 상기 반사용 비드(70)는 신틸레이터 층(20)에 의해 소정 파장 범위의 광으로 변환된 광을 촬상 소자(10)로 반사하는 기능을 수행한다. 하드코팅 층(40)에 반사용 비드(70)를 포함시킴으로써, 상기 하드코팅 층(40)이 반사층의 역할을 수행한다.
상기 반사용 비드(50)의 재료로 TiO2 , LiF, MgF2, SiO2, Al2O3, MgO, SiN, CaF2, NaCl, KBr, KCl, AgCl, SiNO3, Au, SiO, AlO, B4C, BNO3 중 적어도 하나 이상을 사용할 수 있다. 상기 제1 실시예에서 설명한 열경화성 수지, UV 경화성 수지 또는 물유리 등을 바인더로 하고, 상기 반사용 비드(70)를 반사용 안료로 사용하여, 하드코팅 층(40)을 형성할 수 있다.
상기 반사용 비드(70)를 포함한 하드코팅 층(40)은 신틸레이터 패널 안의 광이 외부로 나가는 것을 막고 이를 반사하여 하부 촬상 소자(10) 쪽으로 몰리게 하여 신틸레이터 패널의 효율성을 최대화할 수 있다. 또한, 반사층을 별도로 형성할 필요가 없어, 신틸레이터 패널 생산 공정 시간을 단축시킬 수 있다.
한편, 이하에서는 본 발명의 제7 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조를 설명하기로 한다.
제7
실시예
도 9는 본 발명의 제7 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다. 상기 도 9에 도시된 바와 같이 신틸레이터 패널(700)은 촬상 소자(10), 촬상 소자(10)의 표면에 형성된 신틸레이터 층(20), 상기 신틸레이터 층(20)을 포함하는 촬상 소자 (10) 상에 형성된 보호층(30), 상기 보호층(30) 위에 형성된 하드코팅 층(40) 및 상기 하드코팅 층(40) 위에 형성된 반사용 비드(70)를 포함하는 하드코팅 층(80)을 포함한다. 본 실시예에 따른 신틸레이터 패널(700)은 제1 하드코팅 층인 하드코팅 층(40)과 제2 하드코팅층인 제2 하드코팅 층(80)을 포함한다. 상기 하드코팅 층(80)은 상기 제1 실시예에서 설명한 열경화성 수지, UV 경화성 수지 또는 물유리 등을 바인더로 하고, 상기 제6 실시예에서 설명한 반사용 비드를 반사용 안료로 사용하여 형성할 수 있다.
본 실시예에서는 상기 하드코팅 층(80)이 열경화성 수지, UV 경화성 수지 또는 물유리 등을 바인더로 하고, 반사용 비드를 안료로 하여 일체로 형성되기 때문에, 신틸레이터 패널 생산 공정 시간을 단축시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제8 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조를 설명하기로 한다.
제8
실시예
도 10은 본 발명의 제8 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다. 상기 도 10에 도시된 바와 같이 신틸레이터 패널(800)은 촬상 소자(10), 촬상 소자(10)의 표면에 형성된 신틸레이터 층(20), 상기 신틸레이터 층(20)을 포함하는 촬상 소자 (10) 상에 형성된 보호층(30), 상기 보호층(30) 위에 형성된 반사용 비드(70)를 포함하는 하드코팅 층(40) 및 상기 하드코팅 층(40) 위에 형성된 하드코팅 층(80)을 포함한다. 본 실시예에 따른 신틸레이터 패널(800)은 제1 하드코팅 층인 하드코팅 층(40)과 제2 하드코팅층인 제2 하드코팅 층(80)을 포함한다. 상기 하드코팅 층(40)은 상기 제1 실시예에서 설명한 열경화성 수지, UV 경화성 수지 또는 물유리 등을 바인더로 하고, 상기 제6 실시예에서 설명한 반사용 비드를 반사용 안료로 사용하여 형성할 수 있다.
상기 하드코팅 층(80)은 상기 하드코팅 층(40) 상에 위치하여 상기 하드코팅 층(40)을 외부로부터 보호하여, 신틸레이터 패널(800)의 내구성을 향상시킨다.
지금까지 설명한 제1 실시예 내지 제8 실시예는 직접 증착 방식에 적용되는 신틸레이터 패널에 관한 것이었다. 이하에서는 간접 증착 방식에 적용될 수 있는 본 발명에 따른 신틸레이터 패널 구조를 설명하기로 한다.
간접 증착 방식에서는 기판 상에 독립적으로 신틸레이터 패널을 제작한 뒤에 촬상 소자에 접합시킬 수 있다. 이때, 상기 기판으로 알루미늄 판, 금속 판, 글라스(glass), 석영기판, 탄소기판(그라파이트), PC(PolyCarbonate), PMMA(PolyMethly MethAcrylate), PI(PolyImide), PES(PolyEther Sulfone), PEN(PolyEthylene Naphtalate), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene Copolymer) 등의 고분자 필름 등이 사용될 수 있다.
이하에서는 간접 증착 방식에 적용될 수 있는 본 발명의 제9 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조를 설명하기로 한다.
제9
실시예
도 11은 본 발명의 제9 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다. 상기 도 11에 도시된 바와 같이 신틸레이터 패널(900)은 기판(90), 기판(90)의 표면에 형성된 반사층(50), 상기 반사층(50) 위에 형성된 신틸레이터 층(20), 상기 신틸레이터 층(20) 위에 형성된 보호층(30) 및 상기 보호층(30)위에 형성된 하드코팅 층(40)을 포함한다.
상기 하드코팅 층(40)의 평탄도는 상기 보호층(30)의 평탄도보다 크기 때문에 보호층(30)을 접합면으로 하여 촬상 소자에 접합하는 경우보다 상기 하드코팅 층(40)을 접합면으로 하여 촬상 소자에 접합하는 경우가 보다 큰 접합력을 얻을 수 있다.
이하, 간접 증착 방식에 적용될 수 있는 본 발명의 제10 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조를 설명하기로 한다.
제10
실시예
도 12는 본 발명의 제10 실시예에 따른 신틸레이터 패널의 구조의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
상기 도 12에 도시된 바와 같이 신틸레이터 패널(910)은 기판(90), 기판(90)의 표면에 형성된 반사층(50), 상기 반사층(50) 위에 형성된 보호층(60), 상기 보호층(60) 위에 형성된 신틸레이터 층(20), 상기 신틸레이터 층(20) 위에 형성된 보호층(30) 및 상기 보호층(30) 위에 적층된 하드코팅 층(40)을 포함한다.
본 실시예에 따른 신틸레이터 패널(910)은 제1 보호층인 보호층(30)과 제2 보호층인 보호층(60)을 포함하기 때문에 방습 효과가 더욱 향상된다.
상기 하드코팅 층(40)의 평탄도는 상기 보호층(30)의 평탄도보다 크기 때문에 보호층(30)을 접합면으로 하여 촬상 소자에 접합하는 경우보다 상기 하드코팅 층(40)을 접합면으로 하여 촬상 소자에 접합하는 경우가 보다 큰 접합력을 얻을 수 있다.
지금까지 설명한 상기 제1 실시예 내지 제10 실시예에 따른 신틸레이터 패널은 방사선 이미지 센서에 적용될 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 안되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 균등 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은 방사선 이미지 센서에 사용될 수 있다.
4: 기판 5: 공극
10: 촬상 소자 20: 신틸레이터 층
30: 보호층 40: 하드코팅 층
50: 반사층 60: 보호층
70: 반사용 비드 80: 하드코팅 층
100: 본 발명의 제1 실시예에 따른 신틸레이터 패널
200: 본 발명의 제2 실시예에 따른 신틸레이터 패널
300: 본 발명의 제3 실시예에 따른 신틸레이터 패널
400: 본 발명의 제4 실시예에 따른 신틸레이터 패널
500: 본 발명의 제5 실시예에 따른 신틸레이터 패널
600: 본 발명의 제6 실시예에 따른 신틸레이터 패널
700: 본 발명의 제7 실시예에 따른 신틸레이터 패널
800: 본 발명의 제8 실시예에 따른 신틸레이터 패널
900: 본 발명의 제9 실시예에 따른 신틸레이터 패널
910: 본 발명의 제10 실시예에 따른 신틸레이터 패널
10: 촬상 소자 20: 신틸레이터 층
30: 보호층 40: 하드코팅 층
50: 반사층 60: 보호층
70: 반사용 비드 80: 하드코팅 층
100: 본 발명의 제1 실시예에 따른 신틸레이터 패널
200: 본 발명의 제2 실시예에 따른 신틸레이터 패널
300: 본 발명의 제3 실시예에 따른 신틸레이터 패널
400: 본 발명의 제4 실시예에 따른 신틸레이터 패널
500: 본 발명의 제5 실시예에 따른 신틸레이터 패널
600: 본 발명의 제6 실시예에 따른 신틸레이터 패널
700: 본 발명의 제7 실시예에 따른 신틸레이터 패널
800: 본 발명의 제8 실시예에 따른 신틸레이터 패널
900: 본 발명의 제9 실시예에 따른 신틸레이터 패널
910: 본 발명의 제10 실시예에 따른 신틸레이터 패널
Claims (25)
- 복수의 주상 결정으로 이루어지며 방사선을 소정 파장 범위의 광으로 변환하는 신틸레이터(scintillator) 층;
상기 신틸레이터 층 위에 형성되는 제1 보호층과;
상기 제1 보호층 위에 형성되고 열경화성 수지로 이루어진 제1 하드코팅(hard coating) 층을 포함하고,
평탄도가 (1-(코팅 후의 표면의 최고 높이와 최저 높이의 차)/(코팅 전의 표면의 최고 높이와 최저 높이의 차)x 100으로 정의될 때, 상기 제1 하드코팅 층의 평탄도는 상기 제1 보호층의 평탄도보다 큰
신틸레이터 패널.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 보호층은 패릴렌(Parylene)으로 이루어진
신틸레이터 패널.
- 제1항에 있어서,
상기 신틸레이터 패널은 상기 제1 하드코팅 층 위에 형성된 제2 보호층을 더 포함하는
신틸레이터 패널.
- 제3항에 있어서,
상기 제2 보호층은 패릴렌(Parylene)으로 이루어진
신틸레이터 패널.
- 제1항에 있어서,
상기 신틸레이터 패널은 기판 및 상기 기판 위에 형성된 반사층을 더 포함하며, 상기 신틸레이터 층은 상기 반사층 위에 형성되는
신틸레이터 패널.
- 제5항에 있어서,
상기 신틸레이터 패널은 상기 반사층과 상기 신틸레이터 층 사이에 형성된 제2 보호층을 더 포함하는
신틸레이터 패널.
- 제1항에 있어서,
상기 열경화성 수지는 아크릴(acrylic) 수지, 에폭시(epoxy) 수지, 폴리에스터(polyester) 수지, 멜라민(melamine) 수지, 우레아(urea) 수지 및 우레탄(urethane) 수지 중 하나인
신틸레이터 패널.
- 복수의 주상 결정으로 이루어지며 방사선을 소정 파장 범위의 광으로 변환하는 신틸레이터(scintillator) 층;
상기 신틸레이터 층 위에 형성되는 제1 보호층과;
상기 제1 보호층 위에 형성되고 UV 경화성 수지로 이루어진 제1 하드코팅(hard coating) 층을 포함하고,
평탄도가 (1-(코팅 후의 표면의 최고 높이와 최저 높이의 차)/(코팅 전의 표면의 최고 높이와 최저 높이의 차)x 100으로 정의될 때, 상기 제1 하드코팅 층의 평탄도는 상기 제1 보호층의 평탄도보다 큰
신틸레이터 패널.
- 제8항에 있어서,
상기 제1 보호층은 패릴렌(Parylene)으로 이루어진,
신틸레이터 패널.
- 제8항에 있어서,
상기 신틸레이터 패널은 상기 제1 하드코팅 층 위에 형성된 제2 보호층을 더 포함하는
신틸레이터 패널.
- 제10항에 있어서,
상기 제2 보호층은 패릴렌(Parylene)으로 이루어진
신틸레이터 패널.
- 제8항에 있어서,
상기 신틸레이터 패널은 기판 및 상기 기판 위에 형성된 반사층을 더 포함하며, 상기 신틸레이터 층은 상기 반사층 위에 형성되는,
신틸레이터 패널.
- 제12항에 있어서,
상기 신틸레이터 패널은 상기 반사층과 상기 신틸레이터 층 사이에 형성된 제2 보호층을 더 포함하는
신틸레이터 패널.
- 제8항에 있어서,
상기 UV 경화성 수지는 에틸렌성 불포화기를 포함하는 에틸렌성 불포화 우레탄 아크릴레이트 수지, 에틸렌성 불포화 폴리에스터 아크릴레이트 수지, 에틸렌성 불포화 에폭시 아크릴레이트 중 하나인
신틸레이터 패널.
- 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 하드코팅 층은 습식 코팅(wet coating) 방법에 의해 형성되는
신틸레이터 패널.
- 제1항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 하드코팅 층은 상기 소정 파장 범위의 광을 반사시키기 위한 입자를 포함하며, 상기 입자는 TiO2 , LiF, MgF2, SiO2, Al2O3, MgO, SiN, CaF2, NaCl, KBr, KCl, AgCl, SiNO3, Au, SiO, AlO, B4C, BNO3 중 적어도 하나로 이루어진
신틸레이터 패널
- 제16항에 있어서,
상기 신틸레이터 패널은
상기 제1 하드코팅 층 위에 열경화성 수지로 이루어진 제2 하드코팅 층을 더 포함하는
신틸레이터 패널.
- 제17항에 있어서,
상기 제2 하드코팅 층을 이루는 열경화성 수지는 아크릴 수지, 에폭시(epoxy) 수지, 폴리에스터(polyester) 수지, 멜라민(melamine) 수지, 우레아(urea) 수지 및 우레탄(urethane) 수지 중 하나인
신틸레이터 패널.
- 제16항에 있어서,
상기 신틸레이터 패널은
상기 제1 하드코팅 층 위에 UV 경화성 수지로 이루어진 제2 하드코팅 층을 더 포함하는
신틸레이터 패널.
- 제19항에 있어서,
상기 제2 하드코팅 층을 이루는 UV 경화성 수지는 에틸렌성 불포화기를 포함하는 에틸렌성 불포화 우레탄 아크릴레이트 수지, 에텔린성 불포화 폴리에스터 아크릴레이트 수지 및 에틸렌성 불포화 에폭시 아크릴레이트 수지 중 하나인
신틸레이터 패널.
- 제1항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 신틸레이터 패널은, 상기 제1 하드코팅 층 위에 형성되고 상기 소정 파장 범위의 광을 반사시키기 위한 반사층을 더 포함하는
신틸레이터 패널.
- 제21항에 있어서,
상기 반사층은 Al, Ag, Cr, Cu, Ni, Ti, Mg, Ph, Pt 및 Au 중 적어도 하나를 포함하는 재료로 이루어진
신틸레이터 패널.
- 삭제
- 제1항 또는 제8항에 있어서,
상기 제1 하드코팅 층의 평탄도는 70이상인
신틸레이터 패널.
- 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 신틸레이터 패널과 상기 소정 파장 범위의 광에 의한 화상을 촬상하기 위한 촬상 소자를 포함하고, 상기 신틸레이터 패널은 상기 촬상 소자 상에 배치되는
방사선 이미지 센서.
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